一種智能室內照明系統的控制方法及裝置研究

魯 濤* 薛龍飛

（陜西工業職業技術學院，陜西 咸陽712000）

1 方案設計

本設計基于云平臺和arduino 微控制器板去控制的一種應用在校園的照明智能控制系統進行設計。其適合被應用在校園走廊和圖書館等部分校園應用的照明系統的控制上，不但能夠使得一定程度上減少電能的損耗同時還可以提升燈光的使用效率。

合理的使用智能控制算法和云平臺等當前比較領先的技術，去針對當前的走廊照明進行智能管理和控制，因此本控制系統主要設置了兩個存在差異的控制通道，其中的一個是進行自動控制，主要的作用是在云端的服務器使用自動智能算話，并且運用WiFi模塊和控制器，對當前所需要進行傳輸的數據完成，傳輸控制器則需要對電路信息進行采集之后，使其能夠快速的被發送到設置的云端服務器中，而云端服務器在完成了處置信息，接收到命令后可以將其傳輸到控制器，再轉到控制器之后，控制器可以把這一命令信號傳輸到具體的執行機構，在執行機構，收到相關的信號之后，則可以完成進一步的執行動作，還有一種就是手動的完成操作，手動操作主要是在手機上可以下載相關的APP 軟件，然后把這一軟件和云端的服務器進行連接，這樣的一種情況下，假如在遇到了一些惡劣天氣的情況下，則可以通過手機中設置的APP 直接對照明情況進行設置和管理，除了這樣的一種情況還可以使用多種不同的軟件而去對這一平臺進行調整，實際能夠對一期設定的目標給予滿足。

2 硬件設計

2.1 系統的整體設計

參照目前已經設計好了設定方案進行分析，當前系統使用的是單片機控制系統，其主要是通過多個模塊組成，當前，校園照明控制系統主要的工作方式就是對校園中的室內光線的強度和具體的使用情況給予監測，通過這樣的方式去完成自動的光線調整和遠程的貢獻調整。

2.2 單片機的選擇

本文選擇的這一控制器板主要是使用ATM EA2560 單片機，使其作為控制的面板，對于開源的平臺，我們可以從中得到針對知識共享的一種代碼，通過這一代碼去完成電路設計，因此其中并不需要設置過多的，對外接的線路，其中可以直接的完成電壓的輸入和USB 供電等多種需求，除此之外，在這一開源共享平臺中，微控制器對于環境給出的要求也十分嚴格，并且其兼具了較高的兼容度，在使用性能上能夠達到一種非常好的使用效果，在對其進行一次開放二次開發過程中所需要付出的成本則相對較低，因此使用這一位控制器是最為適合當前設計的選擇。

2.3 傳感器的選擇

2.3.1 人體信號傳感器的選擇

熱釋紅外感應模塊，其中起到的作用是對于當前校園室內是不是有人體發出的紅外線進行感知，通過這樣的方式去對校園中，是不是有人經過進行判斷，這樣的一種判斷方式不但能夠節約電源，同時還能夠完成對于走廊燈光的自動控制，可以說這是數據采集過程中不能夠缺少的一個模塊。

2.3.2 光照強度信號傳感器的選擇

光線強度感應器這一模塊主要是運用其中具有的光敏電阻和電壓比，需要芯片兩部分組成的，而其中的光敏電阻經常被我們叫做是光導管，其中主要是包含了過敏金屬和金屬化合物，通常其在進行制作的時候，其中包含了硫化金屬這部分材料，能夠在特定的波長照射下具有電阻值不不斷持續轉換的優勢，也正是因為這樣騎在接收到光線照明的情況下，能夠使得電子電源朝著鄭集的方向發展，因此電源負極就會產生這樣的一種情況下，可以讓郭敏電阻器本身的電阻值不斷的降低。

除此之外其中還有lm393 芯片的使用，它的工作電壓較為廣泛，在電壓為。2～36 維都可以進行工作。而在本系統中所使用的電壓是5 微電壓，因此它的作用主要是和定位器以及光敏電阻，共同作用，使得系統在光線照明比較低的情況下可以獲得有效的信號，從而完成對燈光的控制。

2.4 WiFi 控制模塊

WiFi 控制模塊主要是通過WiFi 通道區對燈光進行遠程的控制，其中主要是使用到了燈光的開關控制和亮度調節以及燈光顏色的不斷變換，在本系統設計中主要是在云端燈光控制，因此在娛樂燈光保持在0 的情況下，則其燈光需要關閉，而燈光控制保持在一的情況下，則需要其伴隨著數字的提升，不斷的提高燈光的亮度，而使用這樣的一種形式去完成燈光的調節，可以說這也是WiFi模塊本身所具備的一種特殊的遠程控制的功能。

3 軟件設計

3.1 控制系統軟件設計概述

對于當前在我國校園照明系統中的使用主要是針對信號采集模塊去完成的，而在子程序中其自身也具備了初始化程序和中斷子函數的程序和功能程序等它們之間相互聯系，并且相互鑲嵌，通過這樣一種相互結合的方式完成最終的調用，可以說這也是中斷函數程序，可以完成功能子程序調用的一種主要功能參照傳感器信號，使其能夠對相關的控制信號進行有效的輸出，通過這樣的一種方式，可以按照當前設定好的不同的子程序模塊去對其進行細分。在對其細分的情況下，一般都是在主程序去進入，然后對其自身需要的命令操作給予執行，最后再次的返回到主函數中，這樣的一種情況下，能夠讓主函數保持一種持續穩定的運行狀態。

3.2 環境光采集模塊的設計

使用傳感器把微控制器本身所具備的電源信號，在環境中的光照強度去進行不同程度的收集和轉化，傳感器本身除了能夠使用光敏的二極管把機所需要的信號在環境里去進行獲得之外，還可以具有對其進行電信信號傳輸的功能，在這樣一種情況下可以讓傳輸的信號保持穩定，同時更加有利于對其進行后期的采集。

3.3 云端遠程控制的設計

云端遠程控制當前在進行的開發，目標主要是將其使用在手機中，在手機中通過APP 去通過該模塊完成所需要的燈光控制，當前主要是需要將已經準備好的固件中的WiFi 模塊，安裝到本系統配備的APP 到手機中，同時還需要一根tl 線，因為其本身并不能夠完成it 發出的指令，從而保持運行狀態，因此，SD-ut xd 和t xt-ursd可以不進行，結果只是簡單的對其進行模塊開機即可，手機只需要WiFi 熱點相連接則可以完成操作所有模塊中的g100 這一腳可以不去進行鏈接，能夠運用手機去進行熱點的搜索，搜索帶有一SP字符的名字，這就是本系統發出的熱點，通過這樣的一種熱點尋找就可以完成熱點的連接。通過對熱點名字的點擊，最終進入到控制面板。

4 系統的調試

控制系統當前在硬件與軟件部分進行完設計之后，還要求對其自身的實驗性進行檢測和調整這樣的一種情況下，能夠將硬件軟件在具體進行過程中存在的缺陷，以及針對硬件電腦故障給予有效的排查，通過這樣的一種方式能夠對于系統本身是不是可以保持安全穩定的運行進行檢驗，除此之外，本次控制系統目前在進行調試的過程中，主要被分成兩個部分，首先的第1 個部分是，對于控制器把目前在系統調試和整體控制上的運行進行所需要的調試。

5 結論

本課題主要是針對校園智能照明控制系統進行相關的設計和研究，通過針對電路驅動去完成研究，使其能夠對于當前整個校園系統設備實現有效的控制，并且使用一個單獨的顯示器去對整體系統工作狀態進行顯示，可以說這是一種非常便捷也是十分有效的控制程序，即不但完成了對于上面照明的開關控制，同時還能夠遠程監控到校園照明存在的故障問題。